オートファジーによる核と小胞体の分解の分子基盤と生理機能の解明

阐明自噬降解核和内质网的分子基础和生理功能

基本信息

  • 批准号:
    17J30015
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2017-04-26 至 2019-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

これまでの研究により、レセプタータンパク質Atg39およびAtg40が、それぞれ核と小胞体の選択的オートファジー(ヌクレオファジーおよびERファジー)を媒介することを明らかにした。本年度は、ERファジーで分解される小胞体領域の膜変形機構について引き続き取り組んだ。Atg40が多量体化することで小胞体膜の一部が折りたたまれること、これにより小胞体膜を局所的に濃縮し、オートファゴソームに積み込む役割を果たしていることが示唆された。また本年度はAtg39を介したヌクレオファジーの分子機構についても解析を進めた。Atg39は核外膜上に存在する一回膜貫通タンパク質である。まずAtg39の核膜内腔領域が自身の核膜への繋留に必須であることを示した。さらにAtg39の核膜内腔領域が脂質結合能を持つこと、この領域が核内膜に挿入されていることを、試験管内でのリポソームとの結合実験や免疫電子顕微鏡解析により示した。すなわち、Atg39は核外膜を貫通し、その内腔領域が核内膜に挿入されることで核外膜上に繋留されていることが明らかになった。核膜内腔にある脂質結合ドメインは特に膜曲率の高い膜領域を好み、またこの領域はヌクレオファジーの進行に必要であった。ヌクレオファジーでは細胞核の一部が二重膜小胞として出芽し、オートファゴソームに隔離される。Atg39は、脂質結合ドメインを介して核内膜の局所的な湾曲を感知し、出芽途中の核膜領域へと集積していることが示唆された。
先前的研究表明,受体蛋白Atg39和Atg40分别介导细胞核和内质网的选择性自噬(核自噬和ER自噬)。今年,我们继续研究内质网区域被内质网吞噬降解的膜变形机制。有人认为,Atg40的多聚化导致部分内质网膜折叠,这在局部浓缩内质网膜并将其加载到自噬体中发挥作用。今年,我们还分析了Atg39介导的核吞噬的分子机制。 Atg39 是一种位于外核膜上的单跨膜蛋白。首先,我们证明 Atg39 的核膜区域对于其锚定到核膜至关重要。此外,我们通过脂质体体外结合实验和免疫电镜分析证明Atg39的核膜腔区域具有脂质结合能力,并且该区域插入内核膜中。换句话说,表明Atg39穿透外核膜,其管腔区域插入内核膜,从而将其锚定在外核膜上。核膜腔中的脂质结合域特别喜欢具有高膜曲率的膜区域,并且该区域是核吞噬的进展所必需的。在核吞噬中,部分细胞核作为双膜囊泡出芽,并被隔离到自噬体中。有人认为,Atg39 通过其脂质结合结构域感知内核膜的局部曲率,并在出芽过程中在核膜区域积累。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Molecular mechanisms of selective autophagy of the ER in budding yeast
芽殖酵母内质网选择性自噬的分子机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Keisuke Mochida;Hitoshi Nakatogawa
  • 通讯作者:
    Hitoshi Nakatogawa
酵母における選択的オートファジー
酵母中的选择性自噬
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    持田 啓佑;中戸川 仁
  • 通讯作者:
    中戸川 仁
Degradation of the nucleus and the endoplasmic reticulum via selective autophagy
通过选择性自噬降解细胞核和内质网
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Keisuke Mochida;Hitoshi Nakatogawa
  • 通讯作者:
    Hitoshi Nakatogawa
Atg39 の核膜への局在化機構とヌクレオファジーの分子機構
Atg39核膜定位机制及噬核分子机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    持田啓佑;中戸川仁
  • 通讯作者:
    中戸川仁
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